Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-744-750
УДК 53.06
ФОРМИРОВАНИЕ ИЗОЛИРУЮЩИХ БАРЬЕРОВ В СИЛИКАТНЫХ ПОРИСТЫХ ПЛЕНКАХ ПРИ СО2 ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКЕ
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Андреева Я.М., Сергеев М.М., Габышева У.Е., Шишковский И.В. Формирование изолирующих барьеров в силикатных пористых пленках при СО2 лазерной обработке // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 5. С. 744–750. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-5-744-750
Аннотация
Предложен способ интегрирования силикатных пористых пленок, используемых в качестве твердотельных носителей для различных индикаторов, путем СО2-лазерной записи ячеек, изолированных друг от друга барьерами. Рассмотрен механизм лазерной модификации структуры в виде тонкой силикатной пленки толщиной 170±10 нм, нанесенной на предметное стекло. Определены условия лазерного воздействия (плотность мощности q= 8,7–11,3 кВт/см2, скорость сканирования Vск= 0,1–0,7 мм/с), обеспечивающие запись треков определенной формы с шириной 60 мкм, глубиной лунки 1,5±0,5 мкм и высотой валиков 2,5±0,5 мкм. При помощи оптической микроскопии и профилометрии была исследована зависимость геометрических параметров трека от скорости сканирования и плотности мощности падающего излучения. Для проверки эффективности барьеров изготовленные ячейки пропитывались водными растворами Cu(NO3)2 и родамином. В перспективе такой метод может быть использован для создания интегральных сенсорных устройств на основе тонких пленок, импрегнированных наночастицами различных металлов.
Благодарности. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 17-32-50133 мол_нр.
Список литературы
-
Carrilho E., Martinez A.W., Mirica K.A., Phillips S.T., Siegel A.C., Wiley B., Whitesides G.M. Three-Dimensional Microfluidic Devices. Patent US20110123398A1, 2014.
-
Stenzel M.H., Barner-Kowollik C., Davis T.P. Formation of honeycomb-structured, porous films via breath figures with different polymer architectures // Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. 2006. V. 44. N 8. P. 2363–2375. doi: 10.1002/pola.21334
-
Kandimalla V.B., Tripathi V.S., Ju H. Immobilization of biomolecules in sol–gels: biological and analytical applications // Critical Reviews in Analytical Chemistry. 2006. V. 36. N 2. P. 73–106. doi: 10.1080/10408340600713652
-
Evstrapov A., Esikova N., Rudnitskaya G., Antropova T.V. Porous glasses as a substrate for sensor elements // Optica Applicata. 2010. V. 40. N 2. P. 333–340.
-
Ghallab Y.H., Ismail Y. CMOS circuits and systems for Lab-on-a-Chip applications / In: Lab-on-a-Chip Fabrication and Application. InTech, 2016. doi: 10.5772/63303
-
Грядунов Д., Зименков Д., Михайлович В., Наседкина Т., Дементьева Е., Рубина А., Паньков С., Барский В., Заседателев А. Технология гидрогелевых биочипов и ее применение в медицинской лабораторной диагностике // Лаборатория. 2009. T. 3. № 11. C. 10–14.
-
Pettit R., Brinker C., Ashley C. Sol-gel double-layer antireflection coatings for silicon solar cells // Solar Cells. 1985. V. 15. N 3. P. 267–278. doi: 10.1016/0379-6787(85)90083-3
-
Podbielska H., Ulatowska-Jarza A., Muller G., Eichler H.J. Sol-gels for optical sensors // Optical Chemical Sensors. Springer, 2006. V. 224. P. 353–385. doi: 10.1007/1-4020-4611-1_17
-
Mac Craith B.D., Donagh C.M., McEvoy A., Butler T., O’Keeffe G., Murphy V. Optical chemical sensors based on sol-gel materials: recent advances and critical issues // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 1997. V. 8. N 1-3. P. 1053–1061.
-
Mujahid A., Lieberzeit P.A., Dickert F.L. Chemical sensors based on molecularly imprinted sol-gel materials // Materials. 2010. V. 3. N 4. P. 2196–2217. doi: 10.3390/ma3042196
-
Jeronimo P.C., Araujo A.N., Montenegro M.C.B. Optical sensors and biosensors based on sol–gel films // Talanta. 2007. V. 72. N 1. P. 13–27. doi: 10.1016/j.talanta.2006.09.029
-
Nouira W., Maaref A., Elaissari H., Vocanson F., Siadat M., Jaffrezic-Renault N. Comparative study of conductometric glucose biosensor based on gold and on magnetic nanoparticles // Materials Science and Engineering C. 2013. V. 33. N 1. P. 298–303. doi: 10.1016/j.msec.2012.08.043
-
Antypas H., Garcia M.V., Weibull E., Svahn H.A., Richter-Dahlfors A. A universal platform for selection and high-resolution phenotypic screening of bacterial mutants using the nanowell slide // Lab on a Chip. 2018. V. 19. N 12. P. 1767–1777. doi: 10.1039/c8lc00190a
-
Pan L., Chortos A., Yu G., Wang Y., Isaacson S., Allen R., Shi Y., Dauskardt R., Bao Z. An ultra-sensitive resistive pressure sensor based on hollow-sphere microstructure induced elasticity in conducting polymer film // Nature Communications. 2014. V. 5. Art. 3002. doi: 10.1038/ncomms4002
-
Bashouti M.Y., Manshina A., Povolotckaia A., Povolotskiy A., Kireev A., Petrov Y., Mackovic M., Spiecker E., Koshevoy I., Tunik S., Christiansen S. Direct laser writing of mu-chips based on hybrid C-Au-Ag nano-particles for express analysis of hazardous and biological substances // Lab on a Chip. 2015. V. 15. N 7. P. 1742–1747. doi: 10.1039/c4lc01376j
-
Battie Y., Destouches N., Chassagneux F., Jamon D., Bois L., Moncoffre N., Toulhoat N. Optical properties of silver nanoparticles thermally grown in a mesostructured hybrid silica film // Optical Materials Express. 2011. V. 1. N 5. P. 1019–1033. doi: 10.1364/OME.1.001019
-
Cheng J., Kar A. Mathematical model for laser densification of ceramic coating // Journal of Materials Science. 1997. V. 32. N 23. P. 6269–6278. doi: 10.1023/A:1018693212407
-
Araujo F., Chia T., Hench L. Laser densification of channel waveguides in gel-silica substrates // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 1994. V. 2. N 1-3. P. 729–735. doi: 10.1007/BF00486339
-
Lei J., Trofimov A.A., Chen J., Chen Z., Hong Y., Yuan L., Zhu W., Zhang Q., Jacobsohn L.G., Peng F., Bordia R.K., Xiao H. Thick Er-doped silica films sintered using CO2 laser for scintillation applications // Optical Materials. 2017. V. 68. P. 63–69. doi: 10.1016/j.optmat.2017.03.035